二氧化碳排放导致的全球气候变暖已跻身人类面临的最严重的挑战之一,怎样实现低碳下的土地利用结构优化变为近些年的研究热点。本文将京津冀城市群作为研究范围,采用层次分析法确定指标权重,在城市群及地级市两个层面对京津冀土地集约利用进行评价,然后探讨研究区域二氧化碳的时空变化。最后通过EKC曲线拟合和脱钩分析来探讨二者之间的响应研究。结合本研究可以为各地区实现低碳排放下的土地利用结构优化提供借鉴意义,也为全球节能减排进提一定的供理论支持。具体研究结论如下:(1)2005-2017年间,京津冀城群整体集约利用水平除2006年和2015年稍有降低外,呈现逐年增长的趋势;京津冀地级市间土地集约利用程度空间分布相差明显,集约水平相对较高的区域主要为中部、南部以及东部,而北部、西部以及西北部区域土地集约利用程度相对低下;2005年各个地级市土地集约利用程度均明显较低,张家口和承德两个北部城市土地利用为粗放利用,2017年各个地级市土地集约利用程度均整体提升,进入集约利用过渡时期。(2)2005-2017年间城市群二氧化碳排放量整体由增到减波动变化,城市间二氧化碳排放出现明显的时空差异。唐山、邯郸等东部和东南部地区主要以重工业为主,城市碳排放量相对较高,而秦皇岛、张家口承德等西北、北部城市碳排放量相对较少。北京、廊坊等城市经济发展较好,二氧化碳排放强度整体较低。(3)高度集约的城市经济高度发展,碳排放强度最低,粗放利用的城市经济发展相对缓慢,碳排放强度最高;土地集约利用与地均碳排放呈现明显的倒“U”型EKC曲线,土地利用集约指数在0.47左右达到峰值。土地集约利用与碳排放强度之间呈现典型的倒“N”型EKC曲线,集约利用指数分别为0.43、0.74左右时,二氧化碳排放强度达到最低点以及最高点的峰值。(4)2005-2017年间,大部分区域土地集约利用水平与二氧化碳排放总量呈现强脱钩状态,二氧化碳排放量受土地集约利用程度的影响越来越小;北京市土地集约利用和人均碳排放在各个时期均为强脱钩状态,廊坊市等城市土地集约利用与地均碳排放脱钩状态逐渐变为强脱钩;近80%的城市二氧化碳排放强度和土地集约利用实现了完全脱钩状态。